Опыт 1. Взаимодействие аммиака с катионами V группы.

В три пробирки поместить соответственно по 3 капли растворов СuSО₄

Ni Cl_{2 ,} СоCl_2. В каждую пробирку добавить избыток концентрированного раствора аммиака, перемешать. Наблюдается образование растворов комплексных солей – аммиакатов. Отметить их окраску, составить уравнения химических реакций.

Опыт 2. Взаимодействие раствора K₄[Fе(CN)₆] с катионами Сu²⁺

В пробирку налить 3 капли растворов СuSО₄²и K₄[Fе(CN)₆]. Выпадает осадок Сu₂[Fе(CN)₆]красно-бурого цвета. Написать уравнение реакции.

Опыт 3. Взаимодействие диметилглиоксима (реактив Чугаева) с катионом Ni²⁺

В пробирку налить 4 капли растворов NiCl₂ и разбавленного аммиака, 6 капель диметилглиоксима C₄Н₈N₂О₂ и 0.5 мл толуола. Пробирку закрыть и перемешать. Толуольный слой окрашивается в розовый цвет, обусловленный диметилглиоксимом никеля[Ni (C₄Н₇N₂О₂ )₂]. Составить уравнение реакции.

Опыт 4. Взаимодействие тиосульфата натрия катионом Со²⁺.

В пробирку налить 4 капли спирта. На край наклоненной пробирки внести немного сухогоNa₂S₂О₃, смочить его спиртом и капнуть на него 1 каплю раствора СоCl₂. Кристаллы тиосульфатанатрия сразу же окрасятся в синий цвет вследствие образования нерастворимого в спирте тиосульфата кобальта СоS₂О₃

Составить уравнение реакции.

Контрольные вопросы и задания

1. Составьте уравнения происходящих реакций в полном ионном и сокращенном ионном виде.

2. Как отличить в растворе ионы : Сu²⁺, Со²⁺, Ni²⁺. Приведите уравнения химических реакций?

3. Что такое комплексные соединения?

Лабораторная работа № 7

Реакции катионов VI группы

Цель работы:

изучить аналитические реакции катионов VI группы с целью

обнаружения их в исследуемых растворах.

Приборы и реактивы:

· микроскопы;

· набор реактивов в штативе;

· пробирки;

· фарфоровые тигли;

· предметные стекла;

· стеклянные палочки;

· универсальная индикаторная бумага:

· растворы солей:

1. хлорид натрия;

2. ацетат натрия - 0.5н;

3. гексанитрокобальтиат натрия -- свежеприготовленный;

4. кислый пиросурьмянокислый калий – 1н (прозрачный);

5. раствор гидроксида натрия;

6. раствор уксусной кислоты – 2н;

7. аммиак разбавленный и концентрированный;

8. реактив Несслера;

9. растворы смеси нитритов натрия, меди, свинца.

Теоретическое введение

К VI группе катионов относят: NН₄⁺, К⁺, Na⁺. Группового реактива на VI группу катионов не существует. Катионы определяют с помощью частных реакций.

Частные реакции

1. Обнаружение катиона NН₄⁺

1.1 Реакция с реактивом Несслера{K₂[HgI₄]+ KОН}:

NН₄Cl + 2K₂[HgI₄] +4 KОН = [ОHg₂ NН₂]I ↓+7KI + KCl + 3Н₂О

В присутствии солей аммония образуется желто-коричневое окрашивание.

1.2 Реакция с едкими щелочами NaОН или KОН:

NН₄Cl + NaОН = NН₃ ↑+ NaCl + Н₂О

Аммиак обнаруживают по запаху или по появлению синей окраски на универсальной индикаторной бумаге, смоченной водой.

2. Обнаружение катиона К⁺

2.1 Реакция с гексанитрокобальтатом (III) натрия

Na₃[Со(NО₂)₆]:

2КCl + Na₃[Со(NО₂)₆] =К₂Na[Со(NО₂)₆] ↓+2 NaCl

Образуется ярко-желтый осадок.

Гексанитрокобальтат натрия может быть реактивом на катионы К⁺ в отсутствии катионов NН⁴⁺.

2.2 Микрокристаллоскопическая реакция со смесью нитритов.

Реакция проводится на предметном стекле. В присутствии ионов калия под микроскопом видны характерные черные кубические кристаллы К₂Pb[Сu(NО₂)₆].Аналогичная реакция характерна для солей аммония, поэтому катионы К⁺ со смесью нитритов определяют в отсутствие катиона NН⁴⁺.

Рис 2.Кристаллы К₂РЬ[Сu(NО₂)₆] и (NН₄)₂РЬ[Сu(NО₂)₆]

3. Обнаружение катиона Na⁺

3.1 Реакция с гексагидроксиантимонатом (V) калия К[Sb(ОН)₆]:

NaCl + К[Sb(ОН)₆]=Na[Sb(ОН)₆]↓+ КCl

Образуется белый кристаллический осадок натриевой соли

Экспериментальная часть.

Опыт 1. Взаимодействие реактива Несслера с катионом NН₄⁺

Реактив Несслера - это щелочной раствор тетраиодомеркурата калия K₂[HgI₄]. Прибавить к 1 - 2 каплям раствора NН₄Cl1-2 капли раствора реактива Несслера. Образуется красно-бурый осадок иодида оксодимеркураммония. Составить уравнение реакции.

Ионы калия и натрия не взаимодействуют с реактивом Несслера и обнаружению катиона аммония не мешают. Но присутствие в растворе катионов, которые со щелочами образуют окрашенные осадки гилроксидов, например, ионов Ni²⁺, Сu²⁺, Fe²⁺ и других, затрудняет обнаружение NН₄⁺ . В этом случае реакцию необходимо выполнять в газовой камере.

1. - гигель;

2. - покровное стекло;

3. - капля реактива Несслера;

4. - исследуемый раствор, NаОН.

Рис 3. Газовая камера

В фарфоровый тигель поместить 4-5 капель раствора NН₄Сl и столько же раствора щелочи. Тигель накрыть стеклом, на внутренней поверхности которого находится капля реактива Несслера. Не более чем через одну минуту в этой капле появляется бурый осадок.

Опыт 2. Взаимодействие гидроксида натрия с катионом NН₄⁺ . Поместить в пробирку 2 капли раствора NН₄Сl и 5 капель раствора NаОН и подогреть содержимое пробирки. Выделяется аммиак Газообразный аммиак можно обнаружить:

1. по запаху;

2. по посинению смоченной водой красной лакмусовой бумажки, внесенной в пары исследуемого раствора.

Опыт 3. Взаимодействие гексанитрокобальтата натрия с катионами К⁺ и NН₄⁺.

В одну пробирку поместить 2 капли раствора КСl, а в другую - 2 капли раствора NН₄Сl, прибавив по 2 капли СН₃СООНиСН₃СООNa, 3-5 капель раствора Na₃[Со(NО₂)₆] и перемешать. Наблюдается выпадение желтых осадков К₂ Na [Со(NО₂)₆]и(NН₄)₂ Na[Со(NО₂)₆] . Составить уравнения реакций.

Гексанитрокобальтат натрия может быть реактивом на катионы К⁺, но в отсутствии катионовNН₄⁺.